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Bei Industrie- und Gewerbebauten sind große Spannweiten mit Trägerhöhen von > 50 cm nicht ungewöhnlich. Aufgrund wirtschaftlicher Gesichtspunkte werden solch hohe Gefache zumeist nicht voll ausgedämmt. Unter Bauphysikern werden teilgedämmte und durch Attiken, Dachaufbauten oder benachbarte Gebäude teilbeschattete Flachdachkonstruktionen bisher kritisch bewertet. Die Holzforschung Austria (HFA) untersuchte anhand von Freiland- und Laborversuchen das hygrothermische Verhalten von solchen teilgedämmten und teilbeschatteten Flachdachkonstruktionen aus Holz. Hierbei wurde neben dem Dämmgrad (Teildämmung/Volldämmung) auch die Orientierung der Elemente (Pfetten-/Sparrenelement) variiert. Die Untersuchungsergebnisse zeigen, dass es bei vollgedämmten Elementen im beschatteten Bereich zu deutlich geringeren Temperaturen und zu höheren Luft- und Materialfeuchten kommt als bei teilgedämmten Elementen. Bei einer Teilbeschattung sind die Klimabedingungen in den vollgedämmten Elementen deutlich inhomogener als in den teilgedämmten Elementen, was auf die verstärkte Luftumwälzung im dämmstofffreien Bereich zurückzuführen ist. Dieser ausgleichende Effekt zwischen besonntem und beschatteten Bereich ist bereits bei einem Luftspalt von 5 cm Höhe zu beobachten.

Hygrothermal behaviour of partly insulated and partly shaded wooden flat roofs.
Roof constructions of commercial and industrial buildings are often formed by wooden flat roofs with large beam spans. Thus, rafters with heights over 50 cm are common. Because of economic considerations such high cavities are usually not fully insulated. Moreover, these partly insulated roofs are mostly partly shaded by parapets, technical installations or adjacent buildings. Such partly insulated and partly shaded flat roofs are critically evaluated by building physicists. The present study reveals the hygrothermal behaviour of such partly insulated and partly shaded wooden flat roofs, based on long term field and laboratory experiments carried out at the Holzforschung Austria (HFA). In addition to the level of insulation (partly insulated/fully insulated) the orientation of the elements (lengthwise to eave/at the right angle to eave) is varied. The measurements show significantly lower temperatures and higher moisture content in the cavity in the shaded area of fully insulated roof elements compared to partly insulated elements. The climate conditions in the cavity in the fully insulated roof elements are much more inhomogeneous compared to the partly insulated ones. The potential air circulation in the air layer above the insulation generates this balancing effect. Already an air layer with 5 cm height leads to more favourable conditions in the partly shaded area.

Im Zuge der hier vorliegenden Studie wurden umfangreiche numerische Untersuchungen verschiedener Klimatisierungskonzepte für ein typisches Passivhausbüro durchgeführt. Dabei standen sowohl energetische Aspekte als auch Aspekte des erzielbaren thermischen und hygienischen Komforts im Fokus der Betrachtungen. Die Untersuchungen erfolgten mittels gekoppelter Gebäude-, Anlagen- und Strömungssimulation und erstreckten sich über eine Vielzahl zentraler und dezentraler Heiz-, Kühl-, Verschattungs- und Belüftungssysteme und deren Kombinationen. Die Resultate der Untersuchungen verdeutlichen, dass auch für Bürogebäude mit ihren spezifischen Nutzungsmerkmalen, wie der höheren Belegungsdichte und erhöhter interner thermischer Lasten (gegenüber Wohngebäuden) eine Bauweise im Passivhausstandard empfehlenswert ist. Bezüglich der Klimatisierungsvarianten zeigte sich zudem, dass eine Trennung von Belüftung und Temperierung (z. B. über Heiz-/Kühldecken) bei gleichzeitiger bodennaher Einbringung der Zuluft im Sinne des Quellluftprinzips den besten Kompromiss bezüglich Energieeffizienz und Behaglichkeit darstellt.

Coupled heating, cooling and ventilation simulation with CFD for thermal comfort in a passive house standard office building.
In the course of this study extensive numerical investigations of different heating, ventilation and cooling concepts were carried out for a typical passive house office. As well the energetic aspects as the thermal and hygienic comfort were taken into account. The investigations were performed by building and system simulation coupled to computational fluid dynamics (CFD). A big variety of centralized and decentralized heating, cooling, ventilation and sun screen systems and their combinations were analyzed. The results clearly show that also for office buildings with their specific feature of usage as dense occupancy and high internal loads the construction form as a passive house is advisable. In terms of heating, cooling and ventilation it was shown that a separation of ventilation and temperature regulation (e.g. by heating or cooling ceilings) with simultaneous air supply close to the floor (displacement ventilation) seems to be the best compromise between energy efficiency and thermal comfort.

Zur Beurteilung der Zuluftverteilung durch einen komplexen Luftdurchlaß werden experimentelle Untersuchungen durchgeführt und die Daten mit Ergebnissen der numerischen Strömungssimulation (CFD) verglichen. In den CFD Berechnungen wird die gesamte Durchlaßgeometrie sehr detailgetreu berücksichtigt und die Durchströmung des Anschlusskastens mitberechnet. Experimentelle Untersuchungen zur Geschwindigkeitsverteilung werden im Aufenthaltsbereich als auch im Nahfeld des Durchlasses durchgeführt. Der untersuchte Dralldurchlaß erzeugt ein komplexes Strömungsbild und es bilden sich instationäre Strukturen in der induzierten Raumluftströmung. Die berechneten Raumluftgeschwindigkeiten und die Geschwindigkeitsverteilung im Nahfeld des Durchlasses stimmen weitgehend mit experimentellen Daten überein. Es zeigt sich jedoch, daß das gewählte Turbulenzmodell die im Experiment auftretenden großskaligen Wirbelstrukturen nicht wiedergibt. Zusätzlich hat sich gezeigt, daß eine einfache Modellierung des Lochblechs als Quellterm in der Impulsgleichung nicht ausreichend ist.

Schimmelpilzbildungen in Wohnräumen führten in den letzten Jahren vermehrt zu gerichtlichen Auseinandersetzungen. Die Auswertung eigener Untersuchungen hat gezeigt, daß sich die Ursachen konstruktionsbedingter bzw. nutzungsbedingter Schimmelpilzbildungen in etwa die Waage halten. Der folgende Schadensfall beschreibt einen konstruktionsbedingten Schimmelpilzbefall an einem auf den ersten Blick ausreichend gedämmten Bauteil, bei dem sich mehrere ungünstige Einflußfaktoren überlagern.

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Die Dämmschicht in Umkehrdächern, insbesondere wenn diese begrünt sind oder einen relativ dichten Oberflächenbelag besitzen, ist einer besonders hohen Feuchtebelastung ausgesetzt. Als einziger Dämmstoff erfüllt bisher extrudierter Polystyrol-Hartschaum die Zulassungsvoraussetzungen für diese Art der Flachdachkonstruktion. Aufgrund von theoretischen Überlegungen und experimentellen Untersuchungen hat sich gezeigt, daß der Schäumhaut und der Dicke der Dämmplatten eine besondere Bedeutung zukommt, wenn es um die Höhe der Wasseraufnahme des Dämmstoffs im Temperaturgefälle geht. Die Schäumhaut bewirkt eine Reduktion der Feuchteaufnahme aber auch der Feuchteabgabe von XPS-Dämmplatten. Eine größere Plattendichte hat eine Verringerung der Feuchteaufnahme zur Folge.

Abgespannte Stahlrohrmaste zur Rundfunkübertragung wurden in den 1950er- und 60er-Jahren häufig mit Paralleldrahtbündeln errichtet. Diese Seile werden seit geraumer Zeit wegen Korrosionsschäden sukzessive gegen vollverschlossene Spiralseile ausgetauscht. Infolge der damit einhergehenden Veränderung der Steifigkeiten ist mit dem Austausch oft eine Neuberechnung erforderlich. Unter Berücksichtigung der aktuellen Normen können nicht immer alle Nachweise erfüllt werden, selbst wenn das Bauwerk weitgehend noch intakt erscheint. Rohrschaftsanierungen sind extrem aufwändig und können den wirtschaftlichen Totalschaden darstellen, d. h., dem Bauwerk droht Abriss und Neubau. Für die Sanierung des 231 m hohen abgespannten Stahlrohrmastes am Standort Berlin Scholzplatz wurden minimalinvasive Materialuntersuchungen vorgenommen, basierend auf In-situ- und Labortests. In den statistischen Auswertungen konnte belegt werden, dass gegenüber den Angaben der Bauwerksdokumentation höhere Festigkeiten vorlagen. Durch präzise Lastannahmen und für das Bauwerk optimierte Seilvorspannungen konnten aufwändige Verstärkungsmaßnahmen des Rohrschaftes vermieden werden.

Minimally invasive material tests on guyed tubular masts
Guyed tubular radio masts were erected in the fifties and sixties using parallel wire bundles. Due to corrosion problems, the guying must often be replaced by fully locked coil ropes. The measure changes the system stiffness and results often into the need of a repetitive calculation of the structure. Even without any material deterioration, it is not always possible to fulfill the (high) requirements of the actual standards. Strengthening works on the mast shaft are usually extremely costly and can cause a total loss of the structure economically. For the refurbishment of a 231 m high guyed tubular radio mast in Berlin Scholzplatz minimally invasive material testing was performed basing on a combination of in situ and lab testing. The statistical evaluation of the data showed that the existing material properties are better than specified in the original design documents of the structure. Costly renovation works on the mast shaft could be avoided and the mast was preserved.

Im Zuge der Gründungsarbeiten eines Regenüberlaufbeckens in Kierspe wurden Verpreßpfähle als Auftriebssicherung eingebaut. Auf Grund des CO₂-Gehalts des Grundwassers war es erforderlich, vor der Pfahlherstellung Bohrlochvergütungen durchzuführen, um einen möglichen Tragkraftverlust der Pfähle infolge Betonkorrosion zu minimieren. Im Vorfeld wurde dazu eine Arbeitsanweisung erstellt, welche die technische Vorgehensweise und die erforderlichen Qualitätssicherungsmaßnahmen der Vergütungsarbeiten regelt. Die Bohrlochvergütung erfolgte über großkalibrige Pilotbohrungen, über die Zementmörtel in den anstehenden Fels eingepreßt wurde. Als Vergütungskriterium wurde eine äquivalente Wasserdurchlässigkeit des Bodens vorgegeben, welche je Bohrung über einen W/D-Test nachzuweisen war. Im Zuge der Ausführungsarbeiten zeigte sich jedoch, daß aufgrund der geologischen Randbedingungen die Arbeitsanweisung mehrfach zu modifizieren und eine spezielle Betonrezeptur zu verwenden war, um eine erfolgreiche Bohrlochvergütung durchführen zu können.

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Es wird über eine experimentelle Tragsicherheitsbewertung an älteren nicht zuverlässig berechenbaren Stahlsteindecken berichtet. Anhand der online aufgenommenen und auf dem Monitor dargestellten Last-Durchbiegungsdiagramme konnte für eine ausgewählte Anzahl von Deckenfeldern die vorgesehene Gebrauchslast, versehen mit einem angemessenen Sicherheitsabstand, ohne eine Schädigung einzutragen, nachgewiesen werden. Bei den Untersuchungen wurde festgestellt, daß sich geschädigte Deckenfelder bei der gewählten Lasteintragung durch besonders ausgeprägte Last-Verformungsdiagramme bemerkbar machen.

Um Zeit und Geld zu sparen, wird die Tragfähigkeit von Rammpfählen immer häufiger mittels dynamischer Probebelastungen nachgewiesen. Dabei dienen elektronische Aufzeichnungen des Rammschlags als Einganswerte zur analytischen Berechnung der Grenzlast gemäß der Wellengleichung eines axial belasteten Stabes. Im Aufsatz wird gezeigt, daß es in vielen Fällen möglich ist, auf die elektronischen Messungen zu verzichten und die Tragfähigkeit nur über die Wellengleichung zu bestimmen. Diese Vorgehensweise, die viel genauere Ergebnisse liefert als herkömmliche Rammformeln, wird durch praktische Beispiel erläutert. Die Lösung hängt im wesentlichen nur vom Verhältnis Pfahlgewicht/Bärgewicht und der relativen Bodendämpfung ab; die Aufteilung zwischen Mantelreibung und Spitzenwiderstand spielt dagegen eine untergeordnete Rolle.

Es werden vier bedeutsame Entwicklungen vorgestellt: die Priestley-Schildvortriebs-Tunnelbohrmaschine, das Unitunnel-Bauverfahren, die Gebirgsankerpatrone Cemicron und die Sprengkapsel Magnadet

Die neue Go-Methode und ihre Anwendung für Einzellasten, die als Linienlast auf eine Böschung oder eine Stützmauer einwirken.

Die Stopfverdichtung wird zur Verbesserung und Erhöhung der Tragfähigkeit von bindigen Böden verwendet. Am Beispiel eines Schulneubauvorhabens in Deggendorf werden das Verfahren selbst und die Möglichkeiten zur nachträglichen Überprüfung der Verbesserungsmassnahmen vorgestellt.

Die Berechnung von impulsförmigen Erregungen über die Ermittlung der freien Schwingungen, die sich im Anschluß an stoßförmige Erregungen einstellen, sind als gute Näherung des tatsächlichen Verhaltens zu betrachten. Als Lösung von Schwingungsdifferentialgleichungen werden Matrizenfunktionen angegeben. Die Matrizenfunktionen werden numerisch durch Potenzreihen berechnet. Bei dieser Methode ist es nicht erforderlich, die Eigenfrequenzen von Bauteilen zu bestimmen.

Es wird die aerodynamische Stabilität druckbeanspruchter, biegesteifer Flächentragwerke unter Berücksichtigung der im Bauwesen üblichen Windgeschwindigkeiten untersucht. Es wird gezeigt, daß im Gegensatz zu Linienträgern nur eine statische Form der Instabilität möglich ist. Bei druckbeanspruchten Einzelteilen können jedoch bei sehr kleinen zugehörigen Eigenfrequenzen durch den natürlichen Wind parametererregte Schwingungen hervorgerufen werden.

Anwendung für die Berechnung von Türmen, Schornsteinen und Flüssigkeitsbehältern, die auf einer Kreisplatte gegründet sind und durch antimetrische Belastungen wie Wind und Erddruck belastet werden.

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In diesem zweiteiligen Artikel werden neue Ansätze zur Vorherbestimmung des Schwindens und Kriechens von Konstruktionsbeton vorgestellt und anhand von Verformungseigenschaften und stoffgesetzlichen Konzepten begründet. Hinsichtlich des stoffmechanischen Grundkonzeptes und der mathematischen Darstellung lehnen sich die neuen Ansätze an die Vorhersagemodelle im Eurocode 2 an. Gegenüber diesen Modellen sind allerdings grundlegende Unterschiede vorhanden, die im wesentlichen aus dem erweiterten Anwendungsbereich der neuen DIN 1045 resultieren, der auch die hochfesten Betone einschließt.